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发光二极管（Light Emitting Diode，简称LED）是一种半导体器件，能够将电能转化为光能。其基本原理是通过半导体材料的直接复合发射光子，实现电能到光能的转换。LED的核心是PN结，当正向电压施加在PN结上时，电子从N区向P区流动，空穴从P区向N区流动，当它们在PN结的边界处相遇时，就会发生复合，释放出光子。
发光二极管的发光机制主要有两种：注入复合和电子复合。注入复合是指当电流通过PN结时，电子和空穴在结的附近相遇并复合，释放出能量，产生光。电子复合是指电子在半导体材料中发生跃迁，从高能级跃迁到低能级时，释放出能量，产生光。
发光二极管的电功率可以通过以下公式计算：P = V × I，其中P表示电功率，V表示电压，I表示电流。在实际应用中，发光二极管的电压和电流通常是已知的，通过测量电压和电流的值，就可以计算出发光二极管的电功率。
发光二极管的效率是指其光输出功率与电输入功率之间的比值。通常以百分比表示，太阳城游戏即光效。发光二极管的效率相对较高，一般可以达到20%至30%以上，而传统的白炽灯效率只有5%左右。这也是为什么现代照明领域越来越多地采用LED灯的原因之一。
发光二极管的亮度是指单位面积上的光通量，通常以坎德拉/平方米（cd/m²）为单位。亮度与发光二极管的发光功率和发光角度有关，功率越大、角度越小，亮度就越高。发光二极管的亮度可以通过改变电流和电压来调节，但也需要考虑到发光二极管的工作温度，过高的温度会降低亮度。
发光二极管的颜色是由其半导体材料的能带结构决定的。不同的半导体材料具有不同的能带宽度和能带间隙，从而产生不同的颜色。常见的发光二极管颜色有红、绿、蓝等，还可以通过混合不同颜色的发光二极管来获得更多的颜色。
发光二极管的寿命是指其正常工作时间，一般以小时为单位。发光二极管的寿命受多种因素影响，包括电流、温度、湿度等。发光二极管的寿命可以达到几万小时甚至更长，相比传统的白炽灯寿命更长。
发光二极管具有体积小、寿命长、耗能低等优点，被广泛应用于照明、显示、通信等领域。在照明方面，LED灯具已经取代了传统的白炽灯和荧光灯，成为主流照明产品。在显示方面，LED显示屏广泛应用于室内外广告牌、电视、手机等设备。在通信方面，LED也被用于光纤通信和无线通信领域。
发光二极管作为一种高效、环保的光源，具有广阔的应用前景。随着技术的进步和成本的降低，LED的电功率和亮度将进一步提升，应用领域也将更加多样化和广泛化。